Вчені розробили коктейль, що імітує природну роботу тромбоцитів і білків при утворенні тромбу. Роль клітин відіграють наночастинки, а замість білка використовується полімер. При важких кровотечах їх досить ін’єктувати в організм, щоб надійно і оперативно блокувати пошкодження судин.
Будь-яке порушення цілісності судин було б чревате важкими втратами крові, якби в воно не запускало механізми згортання крові. Це складний каскад реакцій за участю тромбоцитів і білка фібрину веде до утворення тромбу, який закупорює пошкодження і запускає процеси загоєння. Однак при важких травмах, особливо внутрішніх, природна реакція не встигає впоратися зі своїм завданням. Глобальна смертність від втрати крові сягає понад 2,5 мільйона людей на рік.
Допомогти в таких екстрених ситуаціях може нова двокомпонентна система, розроблена вченими з Массачусетського технологічного інституту (mit). Вона включає матеріал, який полімеризується і наночастинки, поєднання яких дозволяє імітувати звичайний процес утворення тромбу. Ін’єкція такого складу в рану призводить до швидкого і надійного закриття пошкодження. Про це розповідається в статті, опублікованій в журналі Advanced Healthcare Materials.
Паола Хеммонд (Paula Hammond) і її колеги відзначили, що при сильній крововтраті і великих ранах в організмі залишається недостатньо тромбоцитів і фібрину, щоб блокувати всі пошкодження. Це навело вчених на думку про створення штучних замінників, здатних виконувати функції цих клітин і білків.
Роль тромбоцитів в їх системі відіграють наночастинки, вперше випробувані в 2022 році. Вони являють собою сфери діаметром 140-220 нанометрів, виготовлені з ПЕГ-ПЛГА — сополімеру на основі поліетиленгліколю. При цьому на їх поверхні закріплені функціональні групи — короткі пептидні ланцюжки GRGDS. Завдяки їм наночастинки здатні взаємодіяти з тромбоцитами, які накопичуються і активуються в місці пошкодження судин.
Тепер вчені доповнили їх іншою функціональною групою, що дозволяє взаємодіяти з другим компонентом системи. Цей компонент – укорочені ланцюжки того ж поліетиленгліколю. Зустрічаючись з такою молекулою, наночастинки пов’язують їх, в результаті утворюючи густу мережу, що нагадує мережу природного фібрину, стабілізованого тромбоцитами. Що важливо, поліетиленгліколь повністю біосумісний і не викликає помітної реакції з боку імунної системи.
Щоб випробувати такий коктейль, Хаммонд і її співавтори провели експерименти на мишах з внутрішніми кровотечами. У кровоносну систему тваринам вводили обидва компоненти і показали, що вони дійсно накопичуються в місці пошкодження і ефективно блокують його. При цьому вчені помітили ще одну важливу перевагу таких штучних тромбів.
Річ у тім, що при небезпечних травмах і сильної крововтрати медики часто вносять в організм великі кількості фізрозчину або інших рідин, які допомагають підтримати тиск. Ці рідини можуть розчиняти тільки що утворені тромби і зводити нанівець всю роботу організму по терміновому загоєнню рани. А ось штучні тромби, складені з поліетиленгліколю, до такої дії нечутливі. Це дасть лікарям більше часу на те, щоб безпечно транспортувати потерпілого в клініку і почати повноцінне лікування.